100磅的沙袋和您拳頭大小的滾珠軸承,這些你可能永遠都不會與太陽能電池板的先進測試聯(lián)系在一起。
但在加州圣何賽的UL太陽能實驗室中,這些實驗仿佛是在古怪發(fā)明家的花園涼棚中炮制而來,投入美國市場前對各式各樣的電池板進行安全性測試。
拳擊手的沙袋像一個破碎球一樣落到豎直的電池板上,這是模擬實際生活中設備可能會發(fā)生的威脅,例如樹倒在電池板上。產品安全工程負責人Chris Paxton向我透露,電池板在影響測試中都會壞掉,但碎成小塊總好過碎片。
將重達55磅的沙袋分別置于電池板的正反兩面,模擬屋頂上的積雪和風浮力。滾珠軸承模擬活動扳手從安裝員的工具帶上滑落。
但生產商一直都生成要讓自己的產品和產品原型經受UL四年的破壞性測試。
他們珍愛的電池板所經歷的完整測試周期包括在大型爐中90°C下焙烤,零下40°C下冷凍次,用高壓槍射擊圓形冰子彈1,000次,模擬冰雹。
這些實驗是能夠產生視覺上的破壞。還有一些科學實驗,例如閃爍實驗、持續(xù)見光模擬器、室內溫度測試以及熱點承受實驗,即像煙蒂一樣一直燃燒到底層。
UL唯一沒有進行的測試是將電池板點燃,因為遭到了圣何塞市政廳反對。但能源和動力系統(tǒng)總監(jiān)Evelyn Butler表示,防火對于在高危野外地區(qū)安裝了許多設備的公司來說,也是非常主要的一部分,例如加州。
Butler說,UL是一家全球性安全測試和認證公司,2008年7月成立了太陽能測試實驗室。但說需求的增長已經超出了UL所能承受的程度,不久將會進行擴建。
“那時,中國同生產商一起增長。我們知道原因是政府的許多政策都傾向于發(fā)展太陽能,而且市場也漸漸成熟。但UL實驗室的發(fā)展速度比我們想象的快速。”
那時起,各家企業(yè)就熱衷于獲得美國市場份額,現(xiàn)在也都已成功,其中包括Hanwha SolarOne、Kyocera Corp、REC Solar AS、Sharp、Solar Systems Group、Sunpower、Trina、Yingli和逆變器公司SMA。
薄膜和聚光光伏也在UL進行測試,其中一些仍處于原型階段。我首次訪問時Stion和Suntrix似乎還在測試樣品。
最少需要40-42天才能完成整個系統(tǒng)測試周期,這比五年前大大提高了,當時至少需要一年的時間。
多虧了實驗室的快速成長,UL在世界范圍之內成立了五個測試實驗室,印度、中國和德國是很好的選擇。
Butler說:“我們可以提供市場的切入點,幫助投資商、銀行和公共部門了解產品性能。
“人們普遍希望這些產品能用15、20甚至25年。保險商們需要了解如何為質量擔保,安全性和性能標準對于新興企業(yè)來說至關重要。”
“一個5MW的項目要使用24,000個組件,這個數(shù)量很巨大。測試可能會將每瓦成本提高0.01-0.02美元,但至少能借此向投資者證明質量。”
但隨著太陽能企業(yè)的漸漸合并,今天的測試時間可能會變得更緊迫。
Butler說:“我們始終關注著情勢的變化。貿易戰(zhàn)對我們的業(yè)務有影響,生產商似乎不再設計新產品了。”
“合并預計肯定會發(fā)生,但發(fā)生的時間比預料的早,而且速度也快。這意味著有些企業(yè)決定不再涉足該行業(yè),而是將重點放在自己的技術上。
“但我們仍樂觀的認為太陽能還會增長。”
同時新墨西哥Sandia國家實驗室的領軍人物們正在開發(fā)一種測試實驗室網絡,幫助投資者證明他們注入資金的產品將如項目開發(fā)商和生產商所鼓吹的那樣為他們帶來回報。
位于新墨西哥Albuquerque、科羅拉多丹佛和佛羅里達奧蘭多等地的區(qū)域測試中心(RTC)將獲得美國能源部批準將相同的光伏設備分別安裝在不同的氣候環(huán)境下進行測試。
丹佛以其草原氣候被選中,夏天熱、冬天冷。Albuquerque屬于干熱氣候,而科羅拉多奧蘭多屬于濕熱氣候。
開發(fā)這三個RTC的主意是在Lawrence Berkeley National Laboratory(LBNL)去年三月能源部光伏市場研討會上提出的,目的是為SunShot計劃做補充。
能源部表示:“它的目的是驗證光伏系統(tǒng)的性能,驗證用于預測性能的模型,收集詳細的運行和維護數(shù)據(jù)。同時調查各種環(huán)境(氣候)因素對于光伏技術可靠性、牢固性以及安全性的影響。”
項目開發(fā)商使用此數(shù)據(jù)向銀行集資便能更容易,Sandia技術員特邀成員Joshua Stei說。
“我的印象是在金融界人們非常不確定系統(tǒng)性能如何,系統(tǒng)功率如何,使用年限多少,維護成本高低。由于存在這樣的不確定性,為光伏系統(tǒng)借貸的成本就貴。
“我們的目的是匯總信息,向投資者和其他人證明光伏技術有利可圖,有第三方認證,我們能夠預測產品的性能。
“如果我們全使用同樣的方法,那么你就可以說我們已經在這家測試實驗室對產品進行了測試,他們使用的是同樣的標準技術,因此將此信息送到銀行,獲得融資就更容易些。
“你必須勸服為銀行服務的獨立工程組織,讓他們相信此項技術的性能很好。”
但Stein希望此項目能繼續(xù)擴大影響,使私立實驗室也能參與其中,成為RTC的一員。
“RTC的目標我們在規(guī)劃這個項目的時候已經多次強調。我們全都認為RTC的目標就是使用這些設施開發(fā)一些方法,用于驗證各項技術。我們打算不斷嘗試,并通過新穎的技術使其完善。”
“但這樣做的終極目標是真正提出一套標準,其它私立實驗室能夠參與進來成為RTC的一員。”
地區(qū)實驗室能研制出突破性創(chuàng)新技術使其更適合某種類型的技術嗎?
他說:“目前有著設計專門適用于特定地區(qū)光線光譜的組件這樣的傳言。但我認為整個行業(yè)還沒有成熟到這種地步。”